DE10055267A1 - Druckgesteuerter Injektor für Hocheinspritzung mit Schieberdrosseln - Google Patents
Druckgesteuerter Injektor für Hocheinspritzung mit SchieberdrosselnInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine. Mittels eines Aktors (4) wird einem ansteuerbaren Ventilkörper (6) eine Vertikalbewegung innerhalb eines Injektorgehäuses (2) aufgeprägt. Es ist ein Dichtsatz eines Schließelementes (3) im Injektorgehäuse (2) zur Freigabe und zum Verschließen eines Zulaufs (5, 28) von einem Hochdrucksammelraum vorgesehen. Vom Düsenzulauf (14) zum Düsenraum (23) zweigt ein permanent wirkendes Drosselelement (31) und ein mittels des Ventilkörpers (6) regelbares Drosselelement (30) ab.
Description
An einem Einspritzsystem zum Einspritzen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff
in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine werden heute neben anderen Anfor
derungen die folgenden Anforderungen gerichtet:
Einspritzdruck und Einspritzmenge sollen für jeden Betriebspunkt der Verbrennungskraft maschine unabhängig voneinander festgelegt werden können, um einen zusätzlichen Frei heitsgrad für die Gemischbildung zu erhalten. Die Einspritzmenge soll zu Beginn der Ein spritzung möglichst gering sein, um den Zündverzug zwischen Beginn der Einspritzung und der sich einstellenden Ausbildung der Flammenfront im Brennraum Rechnung zu tra gen. Um einen für alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine konstanten Einspritzdruck zu erhalten, werden Hochdrucksammelräume (Common Rail) eingesetzt, die als gemein samer Kraftstoffverteiler dienen. In diesen herrscht sehr hoher Druck, so daß beim Öffnen eines Injektors der Einspritzdruck für alle anderen Injektoren konstant gehalten werden kann.
Einspritzdruck und Einspritzmenge sollen für jeden Betriebspunkt der Verbrennungskraft maschine unabhängig voneinander festgelegt werden können, um einen zusätzlichen Frei heitsgrad für die Gemischbildung zu erhalten. Die Einspritzmenge soll zu Beginn der Ein spritzung möglichst gering sein, um den Zündverzug zwischen Beginn der Einspritzung und der sich einstellenden Ausbildung der Flammenfront im Brennraum Rechnung zu tra gen. Um einen für alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine konstanten Einspritzdruck zu erhalten, werden Hochdrucksammelräume (Common Rail) eingesetzt, die als gemein samer Kraftstoffverteiler dienen. In diesen herrscht sehr hoher Druck, so daß beim Öffnen eines Injektors der Einspritzdruck für alle anderen Injektoren konstant gehalten werden kann.
DE 197 01 879 A1 bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftma
schinen. Diese ist mit einem über eine Hochdruckpumpe mit Kraftstoff befüllbaren ge
meinsamen Hochdrucksammelraum (Common Rail) ausgestattet. Dieser Hochdrucksam
melraum ist über Einspritzleitungen mit in den Brennraum der zu versorgenden Brenn
kraftmaschine hineinragenden Einspritzventilen verbunden. Deren Öffnungs- und Schließ
bewegungen werden jeweils von einem elektrisch angesteuerten Steuerventil gesteuert. Das
Steuerteil ist als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet und verbindet ein an einer Einspritzöffnung
des Einspritzventils mündenden Hochdruckleitung mit der Einspritzleitung oder einer Ent
lastungsleitung. Dabei ist am Steuerteilglied des Steuerteils ein mit Kraftstoffhochdruck
befüllbarer hydraulischer Arbeitsraum vorgesehen, der zur Verstellung der Einstellposition
des Steuerventilgliedes des Steuerventils in einen Entlastungskanal aufsteuerbar ist.
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung läßt sich auf sehr einfache Weise ein
druckgesteuerter Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Ver
brennungskraftmaschine realisieren. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung
sind dem hochdruckseitig vorgesehenen Düsenzulauf zum Düsenraum, der die Düsennadel
umgibt, zwei Drosselstellen zugeordnet, mit denen die Absteuerung geregelt werden kann.
Eine der Drosselstellen, die über den Düsenzulauf mit Hochdruck beaufschlagbar ist, ist so
plaziert, daß sie vom Injektorgehäuse vertikal verschiebbaren Schieber verschlossen und
von diesem geöffnet werden kann, während eine darunter liegend angeordnete Drosselstelle
so zum Schieber positioniert ist, daß sie permanent mit Hochdruck beaufschlagt ist. Da die
erstgenannte Drosselstelle so liegt, daß sie durch Überdeckung des Schiebers und der Steu
erkante im Injektorgehäuse geschlossen bzw. geöffnet werden kannn, ist sie einer Regelung
durch die Ansteuerung eines Piezoaktors zugänglich.
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung läßt sich ein schnelleres Schließen der
Düsennadel in ihren Sitz erreichen, so daß die zur Beginn der Voreinspritzung eingespritzte
Kraftstoffmenge gering bleibt und so dem sich einstellenden Zündverzug Rechnung getra
gen werden kann. Je nach gewünschtem Spritzende läßt sich das durch Aufsteuern des
schieberseitigen Drosselelementes ein Abströmen einer größeren Menge von unter hohem
Druck stehenden Kraftstoff aus dem Düsenzulauf durch die weitere Drosselstelle erzielen,
so daß die Düsennadel schneller schließt und dichtend in ihren Sitz zurückgefahren werden
kann.
Neben der durch den Schieber nicht verschließbaren und demzufolge permanent wirkenden
Drossel, besteht durch die weitere ansteuerbare Drosselstelle eine Einwirkungsmöglichkeit
auf die Druckentlastung im Düsenzulauf, um ein schnelleres Schließen einer Einspritzdüse
herbeizuführen. Das im vorhergehenden in Bezug auf die Voreinspritzphase erwähnte hat
gleichfalls Gültigkeit für Haupteinspritz- bzw. Nacheinspritzphasen des Injektors während
der Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nun nachstehend eingehender erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 den Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß beschaffenen Injektor mit
unterhalb des Aktors angeordneten gehäuseseitigen Hohlraum,
Fig. 1a die in vergrößertem Maßstab wiedergegebene Lage der Drosselstellen in
bezug auf den Schieber und den hochdruckseitigen Düsenzulauf und
Fig. 2 eine Ausführungsvariante des gehäuseseitig vorgesehenen Hohlraumes
im oberen Bereich des Injektors.
Aus der Darstellung gemäß des Längsschnittes in Fig. 1 durch einen erfindungsgemäß
beschaffenen Injektor geht eine erste Ausführungsvariante von diesem näher hervor.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Injektor gemäß der Darstellung in Fig. 1 umfaßt ein
Injektorgehäuse 2, in welches oberhalb eines als Schieber ausgebildeten Ventilkörpers 6
ein Hohlraum 7 eingelassen ist. Der Hohlraum 7 dient der Aufnahme eines hier als kugel
förmiges Element gestaltetes 2/2-Wege-Ventiles, identifiziert durch Bezugszeichen 3.
Oberhalb des gehäuseseitig vorgesehenen Hohlraumes 7 befindet sich ein in Pfeilrichtung 4
wirkender Aktor, mit welchem unter Zwischenschaltung des Schließelementes 3 des 2/2-
Wege-Ventils der innerhalb des Injektorgehäuses 2 vertikal verschiebbare Ventilkörper 6
beaufschlagbar ist. Der Aktor kann entweder als ein Piezoaktor oder als ein hydraulisch
mechanischer Steller ausgebildet sein. Ferner kann zur Betätigung des 2/2-Wege-Ventils
am Injektor ein Magnetventil Verwendung finden. Allen verwendeten Stellern zur Betäti
gung des 2/2-Wege-Ventils ist dabei eine kurze Ansprechzeit gemeinsam.
Oberhalb des Ventilraumes 7 im Injektorgehäuse 2 mündet sich Zulaufbohrung 5 eines
Hochdrucksammelraumes (Common Rail). Unterhalb der durch das Schließelement 2/2-
Wege-Ventils verschließbaren Öffnung, in welcher der Zulauf 5 vom Hochdrucksammel
raum (Common Rail) mündet steht mit dem Hohlraum 7 eine Querbohrung 13 in Verbin
dung. Die Querbohrung 13 ihrerseits mündet in einen sich parallel zur Achse des Ventils
körpers 6 erstreckende Düsenzulaufbohrung 14 innerhalb des Injektorgehäuses 2, welche
an der mit Bezugszeichen 24 gekennzeichneten Düsenzulaufmündung in einen im Injektor
gehäuse 2 vorgesehenen Düsenraum 23 mündet.
Das als kugelförmiger Körper ausgestaltete Schließelement des 2/2-Wege-Ventils stützt
sich einerseits an einen über den erwähnten Aktor 4 beaufschlagbaren Druckstift ab und
liegt andererseits an der Stirnfläche 36 des als Schieber konfigurierten Ventilkörpers 6 an.
Der sich vom gehäuseseitig vorgesehenen Hohlraum 7 erstreckende als Schieber ausgebil
dete Ventilkörper 6 erstreckt sich in vertikale Richtung nach unten und ist als ein rotations
symmetrisches Bauteil ausgestaltet, welches von der im Injektorgehäuse 2 ausgebildeten
Bohrung 34 umschlossen ist. Am als Schieber ausgebildeten Ventilkörper 6 ist ein Ring
raum 8 ausgebildet, der im Bereich der Mündungsstellen zweier im Injektorgehäuse 2 vor
gesehener Drosselelemente 30 bzw. 31 (Fig. 1a) liegt. Diesem gegenüberliegend ist eine
Querbohrung 9 im Injektorgehäuse 2 ausgebildet, welche in einen Leckölablauf 10 mündet,
der seinerseits überschüssigen Kraftstoff in das Kraftstoffreservoir zurückfördert. Der Rin
graum 8 am Ventilkörper 6 stellt eine Einschnürstelle dar, welche ein Abströmen von aus
dem gehäuseseitig vorgesehenen Drosselelementen austretenden unter hohem Druck ste
henden Kraftstoff über die Querbohrung 9 im Injektorgehäuse 2 in die leckölseitig vorge
sehene Ableitung 10 ermöglicht. Unterhalb des Ringraums 8 am Ventilkörper 6 ist eine
sich einerseits an einer Scheibe 16, die im Injektorgehäuse 2 eingelassen ist und sich ande
rerseits an einer unteren Stirnfläche des Ventilkörpers 6 abstützende Rückstellfeder 15 auf
genommen. Die Rückstellfeder 15 bewirkt eine stete Anlage der schieberseitigen Stirnflä
che 36 am als Kugelkörper ausgestalteten Schließelement 3. Zur Verlängerung der Lebens
dauer der mechanisch hoch beanspruchten Stirnfläche 36 des Ventilkörpers 6 kann in diese
mittels eines speziellen Härtungsverfahrens oberflächenveredelt sein, so daß eine lange
Standzeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Injektors gemäß der Darstellung aus Fig.
1 erzielbar ist.
Unterhalb des als scheibenförmiger Einsatz konfigurierten Abstützstelle 16 im Injektorge
häuse 2 befindet sich ein Federraum 19. Der Federraum 19 nimmt eine sich an der Unter
seite des scheibenförmigen Einsatz 16 abstützende als Spiralfeder konfigurierte Dichtfeder
18 auf, die sich ihrerseits an einem Kegelstück 20 abstützt. Das Kegelstück wirkt seiner
seits mit seiner als Kegelstumpf ausgeführten Anlagefläche an einer Stirnfläche 35 der Dü
sennadel an. Die Düsennadel 21, die im Injektorgehäuse 2 aufgenommen ist, erstreckt sich
in vertikale Richtung nach unten in einen Düsenraum 23. Innerhalb des Düsenraumes 23 ist
an der Düsennadel 21 die durch die Dichtfeder 18 in ihrem Düsensitz 25 gedrückt wird,
eine Druckstufe 22 ausgebildet. Unterhalb der Druckstufe 22 der Düsennadel 21 setzt sich
diese in Richtung des Düsensitz 25 in einem im Vergleich zur oberhalb der Druckstufe 22
liegenden Durchmesser geringeren Durchmesser. Mit Bezugszeichen 25 ist der Düsensitz
bezeichnet, in welchem das im Injektorgehäuse 2 ausgebildete Einspritzloch 26 verschlos
sen ist. Es sei darauf verwiesen, daß anstelle des hier dargestellten einzigen Einspritzloches
26 mehrere in Bezug auf die Symmetrieachse von Düsennadel 21 bzw. Ventilkörper 6 im
Injektorgehäuse 2 im Bereich des in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine hin
einragenden Bereiches der Einspritzdüse verteilt aufgenommen sein kann. Bei es gemäß
eines Lochmusters 4, 6 oder auch mehrere auf einem Kreis liegende Einspritzlöcher 26.
Das Einspritzloch 26 durchsetzt im gleichen Durchmesser die Wandung 27 des Injektorge
häuses 2. Über das Einspritzloch 26 tritt der unter hohem Druck stehende durch die Öff
nungsbewegung der Düsennadel 21 entgegen der Dichtwirkung der Dichtfeder 18 öffnen
den Düsennadel 21 in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine ein.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Injektors in der Ausführungs
variante, die in Fig. 1 wiedergegeben ist, stellt sich wie folgt dar:
Durch Betätigung des Piezostellers in Wirkrichtung entsprechend des Pfeiles in Fig. 1 fährt die Druckstange auf das einen kugelförmigen Schließkörper enthaltende 2/2-Wege- Ventil zu. Dadurch gibt der Umfang des kugelförmig konfigurierten Schließelementes sei nen Dichtsitz frei, vom Hochdrucksammelraum über den Zulauf 5 anstehender Kraftstoff, der unter extrem hohen Druck steht, tritt schlagartig in den Hohlraum 7 innerhalb des In jektorgehäsues 2 ein. Vom Hohlraum 7 in der Darstellung gemäß Fig. 1 fließt der Kraft stoff über die Querbohrung 13 innerhalb des Injektorgehäuses in einen Düsenzulauf 14, um mit hohem Druck in den Düsenraum 23 einzutreten. Durch die im Düsenraum 23 des er findungsgemäß konfigurierten Injektorgehäuses 2 eintretende unter hohem Druck stehende Kraftstoffmenge wirkt an der Druckstufe 22 der Düsennadel 21 eine Öffnungskraft, welche der durch die Dichtfeder 18 im Hohlraum 19 erzeugten Schließkraft entgegenwirkt. Je nach im Düsenraum 23 eintretenden im Hochdrucksammelraum herrschenden Druck öffnet die Düsennadel 21 entgegen der Wirkrichtung der Feder 18. Die Düsennadel 21 fährt in verti kale Richtung auf, wobei sie sich an Dichtfeder 18 und in das Injektorgehäuse 2 eingelas senen scheibenförmigen Abstützelement 16 abstützt. Die Düsennadel 21 fährt auf, gibt den Dichtsitz 25 frei, so daß unter hohem Druck stehender Kraftstoff über das Einspritzloch 26 in den Verbrennraum einer Verbrennungskraftmaschine beispielsweise während deren Voreinspritzphase eintreten kann.
Durch Betätigung des Piezostellers in Wirkrichtung entsprechend des Pfeiles in Fig. 1 fährt die Druckstange auf das einen kugelförmigen Schließkörper enthaltende 2/2-Wege- Ventil zu. Dadurch gibt der Umfang des kugelförmig konfigurierten Schließelementes sei nen Dichtsitz frei, vom Hochdrucksammelraum über den Zulauf 5 anstehender Kraftstoff, der unter extrem hohen Druck steht, tritt schlagartig in den Hohlraum 7 innerhalb des In jektorgehäsues 2 ein. Vom Hohlraum 7 in der Darstellung gemäß Fig. 1 fließt der Kraft stoff über die Querbohrung 13 innerhalb des Injektorgehäuses in einen Düsenzulauf 14, um mit hohem Druck in den Düsenraum 23 einzutreten. Durch die im Düsenraum 23 des er findungsgemäß konfigurierten Injektorgehäuses 2 eintretende unter hohem Druck stehende Kraftstoffmenge wirkt an der Druckstufe 22 der Düsennadel 21 eine Öffnungskraft, welche der durch die Dichtfeder 18 im Hohlraum 19 erzeugten Schließkraft entgegenwirkt. Je nach im Düsenraum 23 eintretenden im Hochdrucksammelraum herrschenden Druck öffnet die Düsennadel 21 entgegen der Wirkrichtung der Feder 18. Die Düsennadel 21 fährt in verti kale Richtung auf, wobei sie sich an Dichtfeder 18 und in das Injektorgehäuse 2 eingelas senen scheibenförmigen Abstützelement 16 abstützt. Die Düsennadel 21 fährt auf, gibt den Dichtsitz 25 frei, so daß unter hohem Druck stehender Kraftstoff über das Einspritzloch 26 in den Verbrennraum einer Verbrennungskraftmaschine beispielsweise während deren Voreinspritzphase eintreten kann.
Um ein schnelles Schließen der Düsennadel 21 zu ermöglichen, sind dem Düsenzulauf 14
zwei Drosselelemente 30 bzw. 31 zugeordnet. Das untere Drosselelement 31 stellt dabei
ein permanent beaufschlagbares Drosselelement dar, da es vom Schieber 11 des Ventilkör
pers 6 nicht überdeckt und damit nicht verschlossen werden kann. So erfolgt nach Ende der
Voreinspritzphase beispielsweise eine Druckentlastung des Düsenzulaufs 14 über die unte
re der beiden gehäuseseitig vorgesehenen Drosselstellen 30, 31. Aus der Mündung der
Drossel 31 tritt in den Düsenraum 23 und damit des Düsenzulaufes 14 unter hohem Druck
stehender Kraftstoff in den Ringraum 8 innerhalb der gehäuseseitig vorgesehenen Schieberbohrung
34 ein, um von dort über die Querbohrung 9 in die Leckölleitung 10 einzutre
ten. Von dort läuft der Kraftstoff zurück in das Kraftstoffreservoir, um erneut verdichtet
durch eine im Kreislauf vorgesehene Hochdruckpumpe in den Hochdrucksammelraum des
Kraftstoffeinspritzsystems zu gelangen.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 1a geht die in vergrößertem Maßstab wiedergegebene
Lage der Drosselstellen in bezug auf den Schieber näher hervor.
Um eine weitere Druckentlastung des mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beauf
schlagten Düsenzulaufes 14 und damit des Düsenraumes 23, der die Düsennadel 21 um
gibt, zu erreichen, kann durch weiteres Auffahren des als Schiebers konfigurierten Ventil
körpers 6 erreicht werden, daß der Schieber 11 soweit ermöglicht durch die Betätigung des
Aktors 4 in vertikale Richtung nach oben auffährt, daß die Schieberkante 11 bis auf Höhe
der gehäu
seseitig vorgesehenen Steuerkante 12 auffährt und damit den vollen Querschnitt des oberen
Drosselelementes 30 freigibt. Die Freigabe der zusätzlich vorgesehenen regelbaren Dros
selstelle 30 ermöglicht das Abströmen eines größeren Kraftstoffvolumens aus dem Düsen
zulauf 14 über den Ringraum 8 in die in Fig. 1 dargestellte Leckölleitung 9 bzw. 10. Den
beiden Drosselkanälen 30 bzw. 31 ist eine beiden Drosselelementen gemeinsame Bohrung
32 vorgeschaltet. Zwischen den beiden als Kanäle ausgebildeten Drosselstellen 30 bzw. 31
im Injektorgehäuse 2 befindet sich ein Steg 33. Beide Drosselkanäle 30 bzw. 31 münden
innerhalb der als Ringraum 8 konfigurierten Einschnürstelle des Ventilkörpers 6 so daß der
aus den Drosselkanälen 30 bzw. 31 austretenden Kraftstoff direkt über die Querbohrung 9
und die Leckölleitung 10 in das Kraftstoffreservoir zurückströmen kann. Da der Schieber
11 so beschaffen ist, daß er bei der Vertikalbewegung des Ventilkörpers 6 in vertikale
Richtung nach Betätigung des Aktors 4 lediglich den Kanal des oberen Drosselelementes
30 abdecken kann, kann der Kanal des unteren Drosselelementes 31 nicht durch die Wir
kung des Schiebers 11 erfaßt werden; daher ist die untere Drossel 31 als eine permanent
wirkende Drosselstelle anzusehen, während im Gegensatz dazu die oberhalb dieser ange
ordnete regelbare Drosselstelle durch Bewegung des Schiebers 11 gemäß der Vertikalbe
wegung des Ventilkörpers 6 im Injektorgehäuse 2 den Querschnitt des Kanales des regelba
ren Drosselelementes 30 je nach Ansteuerung durch den Aktor ganz, teilweise oder in ver
schiedenen Abstufungen freigeben kann. Durch die Regelbarkeit der Stellung des Ventil
körpers 6 bzw. dessen Schieberkante 11 in bezug auf die gehäuseseitig vorgesehene Steu
erkante 12 läßt sich zusätzlich zur permanent wirkenden Drosselstelle 31 eine regelbare
Drosselstelle 30 im Injektorgehäuse 2 bereitstellen, mit der im Bedarfsfall ein schnelleres
Zusteuern der Düsennadel 21 in ihren Dichtsitz 25 erzielbar ist, so daß das im Rahmen
einer Voreinspritzphase in den Brennraum über das Einspritzloch 26 austretende Kraft
stoffvolumen exakt auf den Zündzug abgestimmt eingespritzt werden kann. Die im Rah
men der Voreinspritzung einzuspritzende Menge wird mit der erfindungsgemäß vorge
schlagenen Lösung nunmehr nicht durch schlagartiges Auffahren der Düsennadel und de
ren durch dynamische Öffnungskräfte bewirkte Ungenauigkeit der Einspritzmenge beein
trächtigt; vielmehr läßt sich im Rahmen der Voreinspritzung ein wesentlich schnelleres
Schließen der Düsennadel 21 in ihren Dichtsitz 25 erzielen, was der genauen Einhaltung
der im Rahmen der Voreinspritzung zugemessenen Kraftstoffmenge förderlich ist.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht eine Ausführungsvariante des Hohlraumes inner
halb des Injektorgehäuses näher hervor.
Durch den Doppelpfeil gemäß Fig. 2 sind die Stellbewegungen eines Piezoaktors 4 ge
kennzeichnet, welche dieser in bezug auf das als 2/2-Wege-Ventil ausgeführte Steuerventil
ausführt. Je nach Ansteuerung des Aktors 4 läßt sich ein Öffnen des kugelförmig ausgebil
deten Schließelementes 3 an seinem Dichtsitz innerhalb des Injektorgehäuses 2 erreichen
oder eine Druckentlastung am druckstangenförmigen Element herbeiführen, so daß das als
Kugelkörper ausgeführte Schließelement 3 in seinen gehäuseseitigen Dichtsitz fährt. Mit
Bezugszeichen 28 ist der Zulauf vom Hochdrucksammelraum aus gekennzeichnet, der in
den Hohlraum 7 im Injektorgehäuse 2 mündet und diesen mit unter hohem Druck stehen
den Kraftstoff beaufschlagt. Bei Betätigung des Aktors in vertikale Richtung nach unten
wird das Schließelement 3 des 2/2-Wege-Ventils nach unten gedrückt, der hier nur sche
matisch wiedergegebene Ventilkörper 6 fährt nach unten, so daß der Dichtsitz im Hohl
raum 7 freigegeben wird und der unter hohem Druck aus dem Zulauf 28 vom Hochdruck
sammelraum aus austretende Kraftstoff über die Querbohrung 13 in den Düsenzulauf 14
gelangt. Vom Düsenzulauf 14 fließt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff zum Dü
senraum 23 um in diesen einzutreten und die Öffnungsbewegung der Düsennadel 21 entge
gen der im Federraum 19 aufgenommenen Dichtfeder 18 aufzusteuern (vergleiche Dar
stellung gemäß Fig. 1).
Die Ausführungsvariante des Hohlraumes 7 gemäß Fig. 2 stellt eine weitere Möglichkeit
dar, Düsenzulauf 28 bzw. 5 (Fig. 1) relativ zueinander an diesem zu positionieren.
1
Injektor
2
Injektorgehäuse
3
2/2-Wege-Ventil
4
Betätigungseinheit
5
Zulauf Common Rail
6
Ventilkörper (Schieber)
7
Hohlraum
8
Ringraum
9
Leckölbohrung
10
Leckölleitung
11
Schieber
12
Steuerkante
13
Querbohrung
14
Düsenzulauf
15
Schieberrückstellfeder
16
scheibenförmiges Abstützelement
17
Bohrung
18
Dichtfeder
19
Federraum
20
Kegelstück
21
Düsennadel
22
Druckstufe
23
Düsenraum
24
Düsenzulaufmündung
25
Düsensitz
26
Einspritzloch
27
Wandung Injektorgehäuse
28
Zulaufmündung Hochdrucksammelraum
29
Sitz
30
steuerbares Drosselelement
31
permanent wirkendes Drosselelement
32
Bohrung
33
Steg
34
Schieberbohrung
35
Stirnfläche Düsennadel
36
Stirnfläche Schieber
Claims (10)
1. Injektor zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die Brenn
räume einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem einem Ventilkörper (6) mittels
eines Aktors (4) eine Vertikalbewegung in einem Injektorgehäuse (2) aufgeprägt
wird und ein Dichtsitz eines Schließelementes (3) im Injektorgehäuse (2) zur Frei
gäbe/zum Verschließen eines Zulaufes (5, 28) von einem Hochdrucksammelraum
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß vom Düsenzulauf (14) zum Düsen
raum (23) ein permanent wirkendes Drosselelement (31) und ein mittels des Ventil
körpers (6) regelbares Drosselelement (30) abzweigt.
2. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (4) unter Zwi
schenschaltung eines Schließelementes (3) auf die Stirnfläche (36) des Ventilkör
pers (6) einwirkt.
3. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am als Schieber ausgebil
dete Ventilkörper (6) im Bereich der Mündungen der Drosselelement (30, 31) ein
Ringraum (8) ausgebildet ist.
4. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (6) im
Injektorgehäuse (2) mittels eines Rückstellelementes (15) vorgespannt ist, welches
in Schließrichtung des Schließelementes (3) an dessen Sitzfläche wirkt.
5. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Drosselelementen
(30, 31) düsenzulaufseitig eine gemeinsame Bohrung (32) vom Düsenzulauf (14)
aus vorgeschaltet ist.
6. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das regelbare Drossele
lement (30) gehäuseseitig so positioniert ist, daß es bei in dem Dichtsitz gefahrenen
Schließelement (3) vom Schieber (11) und Steuerkante (12) im Injektorgehäuse (2)
über seinen gesamten Querschnitt geöffnet ist.
7. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (5) vom
Hochdrucksammelraum bezogen auf den Hohlraum (7) oberhalb des Düsenzulaufs
(13, 14) angeordnet ist.
8. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (28) vom
Hochdrucksammelraum bezogen auf den Hohlraum (7) unterhalb des Düsenzulaufs
(13, 14) angeordnet ist.
9. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber des schieber
seitigen Ringraums (8) die Mündung (9) einer Leckölleitnug (10) plaziert ist.
10. Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinheit für
das 2/2-Wege-Ventil (3) ein Piezoaktor vorgesehen ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10055267A DE10055267B4 (de) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Druckgesteuerter Injektor für Hocheinspritzung mit Schieberdrosseln |
JP2001339665A JP2002155835A (ja) | 2000-11-08 | 2001-11-05 | スライダ絞りを備えた高圧噴射用の圧力制御されるインジェクタ |
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